KR0145923B1 - 선반의 콜릿 척 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CNC 선반 및 자동선반의 콜릿 척(Collet Chuck) 장치에 관한 것으로서, 종래의 콜릿척 장치에서는 가공중 콜릿척(10) 및 슬리이브(9)의 회전과 함께 척킹실린더(5)도 베어링(26)에 의해 회전하도록 되어 있으므로 심압대(1) 내부의 구조가 복잡하고 동작을 위한 부가 장치가 많이 필요하며, 내부회전체의 관성모멘트가 증가되므로 주축대(2) 회전속도의 가감속 또는 공작물 가공시 콜릿척(10)에 과다한 힘이 걸릴 수 있어서 척킹이 불안정하고 파손우려가 있었으나, 본 발명에서는 센터(11) 및 센터홀더부(12)를 수평이동시키기 위한 푸쉬바아(24)를 상기 센터(11) 등과 분리되도록 하고, 척킹실린더(5)의 피스톤(6)과 연결된 심압대의 이동부재(7)에 대해 슬리이브(9) 및 콜릿척(10)이 베어링 결합되므로, 가공중 척킹실린더(5)가 회전되지 않게 되어 내부회전체의 관성 모멘트 감소로 인해 척킹이 안정화 하였다.

Description

선반의 콜릿 척(Collet Chuck)

제1도는 본 발명에 의한 콜릿 척 장치의 사용 상태도.

제2도는 종래 기술에 의한 콜릿 척 장치의 사용 상태도이다.

제3도는 본 발명에 의한 콜릿 척 장치의 요부를 확대 도시한 사용 상태도이다.

(a)는 푸위바아가 전진하여 콜릿 척이 벌어진 상태를 도시한 사용 상태도.

(b)는 피스톤 및 이동 부재가 전진하여 센터와 콜릿 척 사이에 가공재료가 고정되기 시작하는 상태를 도시한 사용 상태도.

(c)는 피스톤 및 이동부재가 전진하여 센터와 콜릿 척 사이에 가공재료가 완전히 고정된 상태를 도시한 사용 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 심압대 2 : 주축대

3 : 센터 4 : 공압실린더

5 : 척킹실린더 6 : 피스톤

7 : 이동부재 8 : 가이드

9 : 슬리이브 10 : 콜릿척

11 : 센터 12 : 센터홀더부

13 : 선터푸쉬봉 14 : 센터수용공

15 : 스프링수용공 16 : 고정캡

17 : 코일스프링 18 : 머리부

19 : 봉부 20 : 단턱부

21,22,23 : 베어링 24 : 푸쉬바아

25 : 가공재료

본 설명은 CNN 선반 및 자동선반의 콜릿 척(Chucking Cylinder) 장치에 관한 것으로서, 특히 가공재료를 상기 척에 고정할시에 심입대를 이송할 필요가 없으며, 가공작업시 회전하는 가공재료와 척킹 실린더(Chucking Cylinder)가 분리된 상태가 되어 상기 콜릿 척 장치에 무리가 가지 않고, 정밀한 가공이 가능하게 되는 CNC 선반 및 자동선반의 콜릿 척 장치에 관한 것이다.

일반적으로 CNC 선반 및 자동선반에서는 제2도에 도시된 바와 같이, 가공 재료(25)의 일단은 주축대(2)의 센터(3)에 고정되고 타단은 심압대(1)의 콜릿 척(10)에 끼워 고정된 상태에서 상기 가공재료(25)를 회전시키고 이때 바이트(미도시)로 상기 가공재료를 절삭함에 의해 가공이 이루어지는데, 종래의 콜릿 척 장치는 심압대(1)를 수평이송시키기 위한 유압실린더(27)와 센터(11)을 수평이송시키기 위한 공압실린더(4)와 콜릿 척(10)을 수평이송시키기 위한 척킹실린더(5)로 구성된다.

이상과 같이 이루어진 종래의 콜릿척 장치에 의해 가공재료(25)를 절삭하기 위해서는 척킹실린더(5)의 B포트에 유압이 공급되어 콜릿척(10)이 벌어진 초기상태에서 먼저 공압실린더(4)를 작동하여 센터(11)를 일정길이만큼 전진시키고 유압실린더(27)를 작동시켜 상기 콜릿척(10) 선단과 주축대(2)의 센터(3) 사이에서 가공재료(25)가 고정될 때 까지 심압대(10)를 전진시키고, 이때 앞서 기술한 센터(3)은 유압실린더(27)의 힘에 의해 뒤로 밀려들어 가게 되며 이 상태에서 상기 척킹 실린더(5)의 A포트에 유압이 공급하여 상기 콜릿척(10)을 슬리이브(9)의 표면에서 슬라이딩 후진시키면 상기 가공재료(25)의 완전한 척킹이 이루어지는 것이며, 이 상태에서 주축대(2) 센터(3)를 회전시켜 상기 가공재료(25)를 가공하게 된다.

그런데 이러한 종래의 장치에서는 가공중 콜릿척(10) 및 슬리이브(9)의 회전과 함께 척킹실린더(5)도 베어링(26)에 의해 회전하도록 되어 있으므로 심압대(1) 내부의 구조가 복잡하고 동작을 위한 부가 장치가 많이 필요하며, 내부회 전체의 관성모멘트가 증가되므로 주축대(2) 회전속도의 가감속 또는 공작물 가공시 콜릿척(10)에 과다한 힘이 걸릴 수 있어서 척킹이 불안정하고 파손 우려가 잇었으며, 심압대(1)의 전진을 위한 수평이송수단인 유압실린더(27)가 별도로 설치될 필요가 있으므로 설치비용이 증가되는 문제점이 있었다.

이와같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에서는 센터 및 센터홀더부를 수평이동시키기 위한 푸쉬바아를 상기 센터 등과 분리 구성하고, 척킹 실린더의 피스톤과 연결된 심압대의 이동부재에 대해 슬리이브 및 콜릿척이 베어링 결합되므로, 가공중 척킹실린더가 회전하지 않게 되어 내부회전체의 관성모멘트 감소로 인해 척킹이 안정화도도록 하고, 척킹 실린더에 의해 척킹작업과 슬리이브 및 콜릿척의 수평이동 작업이 동시에 수행되도록 하여 유압실린더와 같은 별도의 심압대 수평 이동수단이 필요하지 않게 되어 구조가 간단해지고 제작원가를 저렴토록 하는데 그 목적이 있다.

첨부도면에 의해 본 발명 내용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에서 보면, 심압대(1) 내부에서 가공재료(25)를 척킹하기 위해 피스톤(6)을 왕복운동시키기 위한 척킹실린더(5)와, 센터(11)을 왕복운동하기 위한 푸쉬바아(24)을 왕복운동시키기 위한 공압실린더(4)와, 베어링(21)에 의해 심압대(1)에 대해 회전운동하는 슬리이브(9)에 내설되는 콜릿척(10)과 상기한 콜릿척(10) 내부에 위치하며 상기 센터(11)를 수용하는 센터홀더부(12)로 구성되는 선반의 콜릿척 장치에 있어서; 상기 피스톤(6)은 상기 슬리이브(9)와 베어링(21,22) 결합되고 가이드(8)에 의해 상기 심압대(1)에서 직선운동하는 이동부재(7)와 결합되며, 상기 센터홀더부(12)는 상기 푸쉬바아(24)와 분리되고 상기 푸쉬바아(24)의 전진동작에 의해 전진되도록 구성된다.

또한, 상기 센터홀더부(12)의 내측전방부는 센터 수용공(14)이 형성되고 중간에 형성된 일정길이의 단턱부(20)을 경계로 후방부에는 스프링수용공(15)이 형성되어 있는데, 상기 센터홀더부(12)의 후단, 즉 스프링수용공(15)의 단부에 상기 푸쉬바아(24)에 의해 가압력을 받는 고정캡(16)이 나사결합되며, 스프링수용공(15)의 타단부에는 상기 단턱부(20)에서 걸리도록 머리부(18)가 형성되고 상기 센터수용공(14)쪽으로 일정길이만큼 신장된 봉부(19)가 부착된 센터푸쉬봉(13)이 상기 단턱부(20) 내에서 수평이동자재토록 위치하며 상기 고정캡(16)과 상기 센터푸쉬봉(13) 사이에는 코일스프링(17)이 위치한다.

또한. 가공 도중 가공재료(25)와 함께 회전하는 슬리이브(9) 등과 상기 센터홀더부(12) 사이의 면접촉으로 인한 간섭현상을 방지하기 위해, 상기 센터홀더부(12)의 후단에 결합되는 고정캡(16)의 후단부에 베어링(23)이 연결될 수 있다.

이상과 같이 구성되는 본 발명 장치의 작동 및 효과는 다음과 같다.

가공재료(25)가 주축대(2)와 심압대(1) 사이에서 고정되기 위해서는, 먼저 공압실린더(4)를 작동하여 푸쉬바아(24)를 전진시키고, 이때 상기 푸쉬바아(24)의 선단이 센터홀더부(12)를 전진시켜서 상기 콜릿척(10)이 벌어지도록 하는데(제3도 (a)참조), 이때 척킹실린더(5)의 B포트에 압유가 공급되면 피스톤(6)이 전진하게 되고, 상기 피스톤(6)에 연결된 이동부재(7)가 가이드(8)에 의해 전진하므로 상기 이동부재(7)의 선단에 베어링(21) 결합된 슬리이브(9)와 상기 콜릿척(10)이 전진하게 되어, 주축대(2) 센터(3)와 상기 콜릿척(10) 사이에서 가공재료(25)가 고정된다.(제3도 (b)참조)

이 상태에서 상기 척킹실린더(5)를 계속 작동하면 상기 슬리이브(9) 및 콜릿척(10)이 더욱 전진하게 되므로, 센터(11)가 센터홀더부(12) 내에서 코일스프링(17)의 탄발력을 받는 센터푸쉬봉(13)을 밀면서 단턱부(20)에 상기 센터(11)의 후단이 접할때까지 밀려들어가는데, 이때 콜릿척(10)도 슬리이브(9)의 내측면을 약 2㎜ 정도 슬라이딩되므로 가공재료(25)를 단단히 척킹하게 되며, 이때 공압실린더(4)는 후진하여 상기 센터홀더부(12)를 밀고 있던 푸쉬바아(24)를 후진시키고, 주축대(2)의 센터(3)를 회전시키면서 가공을 시작하게 된다.(제3도 (c) 참조)

가공이 완료되면 척킹실린더(5)의 A포트에 압유가 공급되어 피스톤(6)이 후진하게 되므로, 상기 피스톤(6)에 연결된 이동부재(7)가 가이드(8)에 의해 후진하여 상기 슬리이브(9) 및 콜릿척(10)이 후진하고, 이때 공압실린더(4)는 전진 작동하므로 푸쉬바아(24)가 전진하여 센터 홀더부(12)를 밀어서 상기 콜릿척(10)을 벌어지게 함과 동시에 센터(11) 선단이 가공재료(25)를 지지하게 되므로 상기 가공재료(25)의 낙하가 방지된다.(제3도 (b)참조)

이 상태에서 별도의 완성품 배출수단(미도시함)이 가공완료된 가공재료(25)를 잡으면 상기 척킹실린더(5)와 공압실린더(4)는 다시 후진하게 되어, 상기 슬리이브(9) 등과 센터홀더부(12)가 후진하므로 상기 가공재료(25)의 척킹상태가 해제되어 배출될 수 있도록 되는 것이다.(제3도 (a)참조)

이와같이 본 발명 장치는 센터(11) 및 센터 홀더부(12)를 수평이동시키기 위한 푸쉬바아(24)를 상기 센터(11) 등과 분리되도록 하고, 척킹 실린더(5)의 피스톤(6)과 연결된 심압대의 이동부재(7)에 대해 슬리이브(9) 및 콜릿척(10)이 베어링 결합되므로, 가공중 척킹실린더(5)가 회전되지 않게 되어 내부회전체의 관성 모멘트 감소로 인해 척킹이 안정화된다. 또한, 척킹실린더(5)에 의해 척킹작업과 슬리이브(9) 및 콜릿척(10)의 수평이동 작업이 동시에 수행되므로 유압실린더와 같은 별도의 심압대 수평이동 수단이 필요하지 않게 되어, 구조가 간단해지며 제작원가가 저렴해지는 유용한 발명이다.

Claims (2)

1. 심압대(1) 내부에서 가공재료(25)를 척킹하기 위해 피스톤(6)을 왕복운동시키기 위한 척킹 실린더(5)와, 센터(11)를 왕복운동하기 위한 푸쉬바아(24)를 왕복운동시키기 위한 공압실린더(4)와, 베어링(21)에 의해 심압대(1)에 대해 회전운동하는 슬리이브(9)에 내설되는 콜릿척(10)과 상기한 콜릿척(10) 내부에 위치하며 상기 센터(11)를 수용하는 센터홀더부(12)로 구성되는 선반의 콜릿척 장치에 있어서; 상기 피스톤(6)은 상기 슬리이브(9)와 베어링(21,22) 결합되고 가이드(8)에 의해 상기 심압대(1) 내에서 직선운동하는 이동부재(7)와 결합되며, 상기 센터홀더부(12)는 상기 푸쉬바아(24)와 분리되고 상기 푸쉬바아(24)의 전진동작에 의해 전진 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 선반의 콜릿척 장치.
2. 제1항에 있어서, 센터홀더부(12)의 내측 전반부는 센터수용공(14)이 형성되고 중간에 형성된 일정길이의 단턱부(20)을 경계로 후방부에는 스프링수용공(15)이 형성되어 있는데, 상기 센터홀더부(12)의 후단, 즉 스프링수용공(15)의 단부에 상기 푸쉬바아(24)에 의해 가압력을 받는 고정캡(16)이 나사결합되며, 스프링수용공(15)의 타단부에는 상기 단턱부(20)에서 걸리도록 머리부(18)가 형성되고 상기 센터수용공(14)쪽으로 일정길이만큼 신장된 봉부(19)가 부착된 센터푸쉬봉(13)이 상기 단턱부(20)내에서 수평이동자재토록 위치하며 고정캡(16)과 상기 센터푸쉬봉(13) 사이에는 코일스프링(17)이 위치한 것을 특징으로 하는 선반의 콜릿척 장치.